專利名稱：一種富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬材料及冶金類技術領域，具體涉及一種富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法。
背景技術：
在鋅冶煉過程中，不論采用常規(guī)濕法煉鋅，還是高溫高酸浸出或氧氣直接浸出技術煉鋅，都不可避免會產(chǎn)生大量渣料。這些渣料中含有大量的鋅、銀、銦、鉛、銅等有價金屬， 如常規(guī)濕法煉鋅浸出渣含鋅20%左右，硫尾礦渣含鉛10%左右、含銀100g/t以上，硫熱濾渣含銀約1500g/t。這些渣料必須經(jīng)過冶煉回收其中的有價金屬。同時這些渣料中金屬大都以硫酸鹽的存在，除硫酸鉛之外都可以溶于水，重金屬離子和硫酸根離子可以隨著雨水進入地表，對地表水造成污染，必須經(jīng)過高溫熔煉進行無害化處理，形成性質穩(wěn)定的不溶解的玻璃體渣。傳統(tǒng)的鋅浸出渣料一般采用回轉窯進行揮發(fā)處理，用焦粉作為燃料和還原劑。由于回轉窯是轉動式的冶煉設備，密封性能差，漏風率高，煙氣量大，煙氣帶走的熱量多；同時回轉窯處理浸出渣時，物料為半熔融狀態(tài)，沒有攪動，傳質傳熱效果差，部分還原劑(焦粉) 沒有進行化學反應直接進入窯渣被排出，導致能耗很高，配入的焦粉率為50%，即處理每噸渣料要消耗約0. 5噸焦粉，生產(chǎn)成本高，這是因為回轉窯處理浸出渣是在半熔融狀態(tài)進行冶煉，傳質傳熱效果很差，導致有一半以上的還原劑根本沒有參與反應直接進入窯渣，有的廠家對窯渣進行浮選，從窯渣可以選出20%焦粒。同時由于物料為半熔融狀態(tài)，不能形成熔池，無法形成渣相和金屬相渣，金、銀不能在粗鉛中富集，因此鉛、金、銀及銅等揮發(fā)性差的有價金屬基本得不到回收，進入窯渣被丟棄。由于回轉窯設備漏風率高，不便于采用富氧空氣，導致煙氣量大，SO2濃度低，不能配入制硫酸系統(tǒng)回收其中的S02。直接排放又不能滿足環(huán)保要求，必須進行脫硫處理處理。一般采用堿吸收，產(chǎn)生的副產(chǎn)品銷售困難，建設投資、生產(chǎn)成本增加?；蛸愄刂苯訜掋U法有搭配處理鋅浸出渣的實踐經(jīng)驗，但并不是每個煉鋅企業(yè)都有煉鉛廠，即使有煉鉛廠，也不一定采用基夫賽特直接煉鉛工藝。因此研究開發(fā)專門的鋅浸出渣處理冶煉方法是非常必要的。本發(fā)明提出的用富氧側吹爐處理鋅浸出渣技術，能夠克服回轉窯處理浸出渣能耗高、煙氣低濃度S02處理難度大、鉛、銀、銅等有價金屬不能回收的缺點。目前的富氧側吹爐用于鉛、銅冶煉。富氧側吹爐處理鋅浸出渣技術的關鍵是根據(jù)不同渣料的化學成分和物相組成，研究浸出渣熔煉和煙化的冶金熱力學和冶金動力學，建立Zn\Pb\Cu\Fe\S\Si\Ca\Ag\ In等多元多相優(yōu)勢區(qū)域圖，研究有價金屬在冶煉過程中的定向分離技術
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是要解決傳統(tǒng)回轉窯處理鋅浸出渣料過程中能耗高、煙氣量大、生產(chǎn)成本高、不能有效回收有價金屬的問題，提供一種利用富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法，該方法能耗低、煙氣量小、生產(chǎn)成本小，能有效回收鉛、銀、銅等有價金屬。為達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為利用富氧側吹熔煉爐處理鋅浸出渣的冶煉方法，步驟流程如圖1所示，具體為(1)將鋅浸出渣與還原劑、熔劑按照1 0. 2 0. 25 0. 1 0. 2進行計量配料， 混合均勻后通過輸送設備送到富氧側吹爐爐頂，再通過爐頂固體料加料口連續(xù)加入爐內；(2)鼓入氧氣濃度為45% 85%的富氧空氣，在1300 1400°C條件下熔煉，熔煉產(chǎn)生的含銀粗鉛或含銀冰銅沉入爐缸底部排出；(3)熔煉產(chǎn)生的爐渣進行煙化，爐渣中的鋅、銦揮發(fā)進入煙氣；(4)煙氣經(jīng)過余熱鍋爐冷卻、收塵器和脫硫裝置凈化后排放，次氧化鋅煙塵在余熱鍋爐和收塵器底部被收集。其中，鋅浸出渣包括常規(guī)濕法煉鋅產(chǎn)出的浸出渣，高溫高酸浸出產(chǎn)出的鉛銀渣、鉄渣，以及氧氣直接浸出產(chǎn)出的硫尾礦渣和硫熱濾渣。其中，碎煤作為還原劑的同時作為燃料提供反應所需的熱量。其中，熔劑為石灰石、或石灰石與石英石混合物。與現(xiàn)有傳統(tǒng)回轉窯處理鋅浸出渣的技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1、利用富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法使用碎煤作為還原劑和燃料，取代價格較高的焦粉和粉煤，生產(chǎn)成本降低。2、用富氧側吹爐處理鋅渣時，冶煉過程在熔融狀態(tài)下進行，噴入富氧空氣形成強烈攪動，傳質傳熱效果好，還原劑利用率高，配入的碎煤率僅為20 25%，與回轉窯相比， 還原劑用量可以節(jié)省50 %以上。3、因為富氧側吹爐密封性好，漏風率低，可以采用氧氣濃度45% 85%的富氧空氣，從而使煙氣量及煙氣帶走的熱量大幅度減少，使冶煉過程的能耗大幅度降低，一臺處理浸出渣4萬噸/年的回轉窯每小時煙氣量50000 60000m3/h，一臺處理浸出渣10萬噸/ 年的富氧側吹爐的煙氣量為25000 30000m3/h。由于煙氣量大幅度減少，SO2濃度提高到 1. 5% 2. 5%，可以配入沸騰焙燒煙氣制酸系統(tǒng)回收SO2，減少煙氣處理系統(tǒng)的建設成本和生產(chǎn)成本。4、熔煉產(chǎn)生的含銀粗鉛或含銀冰銅沉入爐缸底部，通過虹吸放出口排出，能有效回收有價金屬。5、本發(fā)明使用的設備處理能力大，床能力達到60) 80t/m2. d，占地面積小，具有環(huán)保、節(jié)能，有價金屬回收率高等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的處理鋅浸出渣料冶煉方法的工藝流程圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例1設計能力為年處理常規(guī)濕法煉鋅產(chǎn)出的鋅浸出渣和鉛渣10萬噸，實際處理量為浸出渣79710t/a、鉛渣18890t/a，浸出渣和鉛渣的主要成分如下表
權利要求
1.一種利用富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法，其特征在于包括如下步驟(1)將鋅浸出渣與還原劑、熔劑按照1 0.2 0.25 0. 1 0.2進行計量配料，混合均勻后通過輸送設備送到富氧側吹爐爐頂，再通過爐頂固體料加料口連續(xù)加入爐內；(2)鼓入氧氣濃度為45% 85%的富氧空氣，在1300 1400°C條件下熔煉，熔煉產(chǎn)生的含銀粗鉛或含銀冰銅沉入爐缸底部排出；(3)熔煉產(chǎn)生的爐渣進行煙化，爐渣中的鋅、銦揮發(fā)進入煙氣；(4)煙氣經(jīng)過余熱鍋爐冷卻、收塵器和脫硫裝置凈化后排放，次氧化鋅煙塵在余熱鍋爐和收塵器底部被收集。
2.如權利要求1所述的富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法，其特征在于用碎煤作為還原劑。
3.如權利要求1或2所述的富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法，其特征在于冶煉過程中，鋅浸出渣處于熔融狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種富氧側吹爐處理鋅浸出渣的冶煉方法，本發(fā)明所述冶煉方法是利用富氧側吹爐處理鋅渣，用碎煤作為還原劑，與鋅浸出渣計量配比后加入到富氧側吹爐中進行熔煉和煙化，本發(fā)明能有效回收鋅、銀、銦、鉛、銅等有價金屬，具有生產(chǎn)成本低、高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。
文檔編號C22B7/04GK102321806SQ20111030175
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者劉燕庭, 張樂如, 李允斌 申請人:長沙有色冶金設計研究院有限公司